DE1763148A1

DE1763148A1 - Wechselstromgenerator der Klauenpolbauart

Info

Publication number: DE1763148A1
Application number: DE19681763148
Authority: DE
Inventors: Eiichi Ichikawa
Original assignee: NipponDenso Co Ltd
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1967-04-10
Filing date: 1968-04-10
Publication date: 1970-10-01
Also published as: FR1567344A

Description

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19.3.1968 Hb/Sz

Anlage zur
Patentanmeldung

Ή i ρ ρ ο η P en S ο Co., Ltd., Kariya, Aichi (Japan)

Wechselstromgenerator der Klauenpolbauart

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wechselstromgenerator der Klauenpolbauart mit mindestens einem eine Ausgangswieklung des Generators tragenden Ständerblechpaket und einem innerhalb dieses Ständerblechpakets auf einer Antriebswelle angeordneten Polrad mit zwei Erregersystemen, von denen jedes eine die Antriebswelle umschließende ringförmige Erregerspule hat, die zwischen zwei Scheiben aus ferromagnetischem Material eingeschlossen ist, welche mit an ihrem Außenrand sitzenden, interdigital ineinandergreifenden Klauen die Spule überdecken.

Wechselstromgeneratoren der genannten Bauart werden vorwiegend zur Stromerzeugung in Fahrzeugen verwendet, z. B. in Eisenbahnwagen oder Automobilen. Durch die Konstruktion dieser Generatoren ist es erforderlich, daß ein magnetischer Fluß in Richtung der Antriebswelle innerhalb der Erregerspule durchgehen muß. Bei einem gegebenen

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Nippon Dens ο Co. ,' Ltd. R. ND 25 Rb/Sz

Kariya, Aichi

Außendurchmesser eines solchen Generators kann die Leistung deshalb nicht durch Vergrößerung seiner Länge erhöht werden, weil der erforderliche Eisenquerschnitt innerhalb der Erregerspule nur durch 7 ergrcßern des dortigen Durchmessers erreicht werden kann. Bei gleichbleibendem Außendurchmesser verringert sich dabei aber der für die Erregerspule erforderliche Raum, d. h. die Erregerspule wird kleiner und die notwendige Erregerleistung kann nicht erzielt werden.

Aus der britischen Patentschrift 661 569 ist es bereits bekannt, ^ auf einer Antriebswelle zwei Erregersysteme so nebeneinander anzuordnen, daß diese eine kompakte Einheit miteinander bilden. Dieser bekannte Generator ist sehr schwierig zu belüften und zu kühlen.

(ferner ist es aiis der deutschen Gebrauchsmusterschrift 1 812 689 bekannt, die beiden Erregersysteme getrennt voneinander auf der Antriebswelle anzuordnen und zwischen ihnen ein Radiallüfterrad vorzusehen, d.as aus der als Hohlwelle ausgebildeten Antriebswelle Kühlluft ansaugt und radial nach außen bläst. Diese Bauart ist ,jedoch wegen der Hohlwelle kompliziert.)

Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, einen Wechselstromgenerator mit mindestens zwei Erregersystemen zu schaffen, der einfach J! aufgebaut und leicht zu kühlen ist.

Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß ,jedem Erreger-System ein gesondertes Blechpaket mit einer gesonderten Ausgangswicklung zugeordnet ist, daß am Außenumfang des Generators zwischen den beiden Blechpaketen mindestens eine Luftdurchtrittsöffnung vorgesehen ist und daß mindestens ein Lüfterrad vorgesehen ist, um Luft durch diese öffnungen zu fördern. Eine besonders gute und wirkungsvolle Kühlung erhält man in weiterer Fortbildung der Erfindung dadurch, daß auf der Antriebswelle des Generators in der Nähe von ,jedem der beiden Lagerschilder je ein Lüfterrad vorgesehen ist und daß ,jedem Lüfterrad mindestens eine Luftdurchtrittsöffnung in dem zugehörigen Lagerschild zugeordnet ist. Die Kühlluft fließt bei

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Kafi.yri , Aichi.

dieser Anordnung durch die zwischen den beiden Bleohpaketen gelegene Luftdurchtrittsöffnung, kühlt die beiden Ständerblechpakete und die beiden Erregersysteme und fließt weiter durch die Luftdurchtrittsb'ffnungen in den Lagerschilden. Die beiden Lüfterräder an den Lagerschilden werden hierfür zweckmäßig als Radiallüfter ausgebildet.

Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus dem im folgenden beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Aiisführunf-sbeispiel der Erfindung.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Wechselstromgenerator der Klauenpolbauart im Längsschnitt, ·

Fig. H .Schaltungen der Ausgangswicklungen des Wechselstrom- und 3 generators nach Fig. 1.

Der in Fig. 1 dargestellte Wechselstromgenerator weist zwei auf einer Antriebswelle 2 in einem bestimmten Abstand voneinander angeordnete Erregersysteme 1 und 1' auf, die in ihrem Aufbau miteinander übereinstimmen und zusammen das Polrad des Generators bilden. Jedes der Errepersysteme 1 und l^f enthält eine die Antriebswelle 2 umschließende ringförmige Erregerspule 13 bzw. 13', die beide im Betrieb über eine Schleifringanordnung 14- mit Erregerstrom versorgt ' werden. Die Srreperspulenl3 "bzw. 13' sind jeweils zwischen zwei '■·■ liehen Scheiben "aus f erromagnetischem Material eingeschlossen, weici.

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mit an ihrem Außenrsqd sitzenden, interdigital ineinandergreifenden Klauen, z. R- der Klaue bei I¹ in Fig. 1, die jeweilige Erregerspule überdecken.

Jedem Erregersystem 1 bzw. I¹ ist ein am Gehäusemantel 5 des Generators starr befestigtes Ständerblechpaket 4 bzw. V zugeordnet, in dem jeweils.eine Dreiphasen-Ausgangswicklung 3 bzw. 3' angeordnet ist. Wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich,ist die Ausgangswicklung 3 im Stern (Y) geschaltet.

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Der Gehäusemantel 5 wird an beiden Enden durch Lagerschilder 6 (auf der Antriebsseite) und 7 abgeschlossen. Außerhalb dieser Lagerschilder 6 und 7 sind auf der Antriebswelle 2 jeweils ein als Radiallüfter ausgebildetes Lüfterrad 8 (am Lagerschild 6) und 9 (am Lagerschild 7) angeordnet. Ferner sind in den beiden Lagerschildern 6 und 7 axiale Luftdurchtrittsöffnungen 11 bzw. 12 vorgesehen. Außerdem sind am Außenumfang des Generators zwischen den beiden Blechpaketen 4· und V im Gehäusemantel 5 radiale Luftdurchtrittsöffnungen 10 vorgesehen, die zum Eintritt der von den beiden Lüftern 8 und 9 angesaugten Kühlluft in das Generatorgehäuse dienen.

Im Betrieb wird durch die beiden Lüfterräder 8 und 9 warme Luft aus dem Inneren des Generators heraus angesaugt und radial nach außen weggeblasen. Dabei wird durch die radialen öffnungen 10 kühle Luft nachgesaugt, die durch den Zwischenraum zwischen der äußeren Umfangsflache der Erregersysteme 1 bzw. I¹ und der inneren Umfangsflache der Ständerblechpakete 4- bzw. 4¹ hindurchströmt und dabei diese Teile kühlt. Durch die dünnen Pfeile 15 ist die Durchströmrichtung der Kühlluft in Fig. 1 angedeutet.

Je nach der gewünschten Ausgangsspannung bzw. dem gewünschten Ausgangsstrom des Generators können die Ausgangswicklungen 3 und 3* in Serie ceschaltet werden, wie das in Fig. 2 dargestellt ist, oder sie können parallelgeschaltet werden, wie das Fig. 3 zeiget. Bei der Anordnung nach Fig. 2 ergibt sich z. B. bei einem bestimmten iyp eine Aus gangs spannung von 24- Volt bei einem maximalen Strom von 25 Ampere, während bei der Anordnung nach Fig. 3 die Spannung im gleichen Falle 12 Volt bei einem maximalen Strom von 50 Ampere betragen würde.

Bei Bedarf können ,selbstverständlich statt - wie in Fig. 1 dargestellt - zwei Erregersystemen 1 und 1' mit zwei Ständerblechpaketen Λ bzw. 4-' auch eine größere Zahl von Erregersystemen und zugeordneten otanderblechpaketen verwendet werden, wenn eine größere Ausgangsleistung erforderlich ist. Dabei kann man in vorteilhafter Weise

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Kariya, Aichi

dieselben Erregersysteme, Blechpakete "und Ausgangswicklungen verwenden, wie sie bei Drehstromlichtmaschinen für Personenkraftwagen in sehr großer Stückzahl verwendet werden und deshalb sehr billig zur Verfügung stehen. Man benötigt also keine besonderen Bauarten für diese Teile und erzielt mit d^r erfindungsgemäßen Konstruktion eine sehr gute Kühlung.

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Claims

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Kariya, Aichi

Ansprüche

Wechselstromgenerator der Klauenpolbauart mit mindestens einem eine Ausgangswicklung des Generators tragenden Ständerblechpaket und einem innerhalb dieses Ständerblechpakets auf einer Antriebswelle angeordneten Polrad mit zwei Erregersystemen, von denen ,jedes eine die Antriebswelle umschließende ringförmige Erregerspule hat, die zwischen zwei Scheiben aus ferromagnetischem Material eingeschlossen ist, welche mit an ihrem Außenrand sitzenden, interdigital ineinandergreifenden Klauen die Spule überdecken, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Erregersystem (1, I¹) ein gesondertes Blechpaket (4-, 4-") mit einer gesonderten'Aus gangs wicklung (5, 3') zugeordnet ist, daß am Außenumfang des Generators zwischen den beiden Blechpaketen mindestens eine Luftdurchtrittsöffnung (10) vorgesehen ist und daß mindestens ein Lüfterrad (8, 9) vorgesehen ist, um Luft durch diese Öffnung (10) zu fördern.

Drehstromgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Antriebswelle (2) des Generators in der Nähe von jedem der beiden Lagerschilder (6, 7) je ein Lüfterrad (8, 9) vorgesehen ist und daß jedem Lüfterrad mindestens eine Luftdurchtr;Lttsöffnung (11, 12) in dem zugehörigen Lagerschild zugeordnet ist.

5. Drehstromgenerator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lüfterräder (8, 9) als Radiallüfter ausgebildet sind.

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Nippon Üenso Co., Ltd. " R. ND 25 Rb/Sz

Kariya, Aichi

4. Drehstromgenerator nach Anspruch ? oder 5» dadurch gekennzeichnet, · daß die Lüfterräder (8, 9) außerhalb des Generatorgehäuses (5, 6, 7] angeordnet sind.

5» Drehstromgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Lüfterräder als Teil der Antriebs-Riemenscheibe des Generators ausgebildet ist.

6. Drehstromgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet, daß die in den beiden Ständerblechpaketen (4, 4¹) liegenden Ausgangswicklungen (3, 3¹) parallelgeschaltet sind (Pig. 3).

7. Drehstromgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dal/in den beiden Ständerblechpaketen (4, 4') liegenden Ausgangswicklungen (3, 3') in Serie geschaltet sind (Fig. 2)

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